鋁合金澆鑄機的核心組成部分圍繞 “鋁液處理 - 模具合閉 - 成型控制 - 鑄件取出” 的核心流程設(shè)計,不同類型(如重力、低壓、高壓壓鑄機)的設(shè)備在細節(jié)上略有差異,但核心結(jié)構(gòu)大致可分為以下幾類:
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一、熔池 / 坩堝系統(tǒng)
功能:儲存、保溫并提供合格溫度的熔融鋁合金液(通常保持在 650-750℃),是鋁液的 “源頭供給中心”。
關(guān)鍵組件:
坩堝:由耐熱材料(如鑄鐵、石墨或陶瓷)制成,容納鋁液;
加熱裝置:通過電加熱管、燃氣燃燒器或感應(yīng)加熱,維持鋁液溫度穩(wěn)定;
溫度控制系統(tǒng):配備熱電偶傳感器和溫控儀表,實時監(jiān)測并調(diào)節(jié)鋁液溫度,避免因溫度波動導(dǎo)致鑄件缺陷(如冷隔、縮松)。
二、模具系統(tǒng)
功能:定義鑄件的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,是鑄件成型的 “模具核心”。
關(guān)鍵組件:
定模與動模:定模固定在機座上,動模可移動實現(xiàn)開合模,兩者合模后形成與鑄件一致的型腔;
型腔與型芯:型腔是鑄件外表面的成型部分,型芯用于成型鑄件的內(nèi)腔、孔或復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如帶側(cè)孔的零件需配備抽芯機構(gòu));
模具材料:多采用耐熱模具鋼(如 H13),表面經(jīng)氮化、鍍鉻等處理,提高耐磨性、抗熱疲勞性和脫模性;
冷卻 / 加熱通道:部分模具內(nèi)置水管,通過冷卻水或熱油循環(huán)控制模溫(如高壓壓鑄模需快速冷卻,重力澆鑄模需預(yù)熱保溫)。
三、合模機構(gòu)
功能:驅(qū)動動模移動實現(xiàn)開合模,并在成型時提供足夠的鎖模力,防止鋁液在壓力下從分型面溢出,是設(shè)備的 “動力執(zhí)行核心”。
關(guān)鍵類型:
液壓式:通過液壓缸驅(qū)動,輸出力大(可達數(shù)千噸)、運行平穩(wěn),適用于中大型澆鑄機;
機械式:通過曲軸、肘桿等機械結(jié)構(gòu)傳動,精度高、響應(yīng)快,多用于小型高壓壓鑄機;
核心參數(shù):鎖模力(需匹配鋁液成型時的反壓力,避免飛邊)、合模速度(影響生產(chǎn)效率)。
四、澆鑄 / 壓射系統(tǒng)
功能:將鋁液按設(shè)定速度和壓力送入模具型腔,直接決定鑄件的致密度和成型質(zhì)量,是 “成型控制核心”。
不同機型的差異:
重力澆鑄機:主要為自動澆注勺或機械手,控制鋁液流量和澆注角度,依賴重力填充;
低壓澆鑄機:包含密封坩堝、升液管和壓射缸,通過低壓氣體(0.02-0.15MPa)將鋁液沿升液管壓入型腔;
高壓壓鑄機:由壓射室、壓射桿、壓射缸組成,以高壓(5-150MPa)和高速(5-50m/s)將鋁液壓入型腔;
擠壓鑄造機:配備沖頭和高壓缸,在鋁液填充后施加高壓(10-150MPa),迫使鋁液在壓力下結(jié)晶。
五、控制系統(tǒng)
功能:統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各系統(tǒng)運行,精準控制工藝參數(shù),是設(shè)備的 “大腦中樞”。
核心組成:
PLC(可編程邏輯控制器):接收傳感器信號,執(zhí)行預(yù)設(shè)程序,控制合模、壓射、冷卻等動作時序;
人機交互界面(觸摸屏):操作人員可設(shè)定參數(shù)(如溫度、壓力、時間),實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài);
傳感器:包括溫度傳感器(鋁液、模具)、壓力傳感器(壓射力、鎖模力)、位移傳感器(合模位置)等,提供實時數(shù)據(jù)反饋;
高端功能:部分設(shè)備支持數(shù)據(jù)記錄、遠程診斷、缺陷預(yù)警(如通過 AI 分析壓力曲線判斷填充異常)。
六、輔助系統(tǒng)
功能:保障設(shè)備穩(wěn)定運行和鑄件質(zhì)量,是核心系統(tǒng)的 “配套支撐”。
主要包括:
冷卻系統(tǒng):通過冷卻水循環(huán)對模具、壓射缸等部件降溫,控制鑄件凝固速度,防止設(shè)備過熱;
脫模系統(tǒng):自動噴涂脫模劑(如水基或油基涂料),避免鑄件粘模,同時清潔模具表面;
取件機構(gòu):機械臂或傳送帶,自動將成型鑄件從模具中取出,提高自動化程度,減少人工干預(yù);
排氣系統(tǒng):模具分型面或型腔內(nèi)的排氣槽,配合真空泵(部分機型)排出型腔中的空氣和燃氣,防止鑄件產(chǎn)生氣孔。